Minerālu definīciju klasifikācija. Minerāli un mineraloģija

Minerālu klasifikācija pēc ķīmiskā sastāva balstās uz ķīmisko sastāvu un kristāla struktūru

Tā kā katrs minerāls ir specifisks ķīmisks savienojums ar raksturīgu struktūru, mūsdienu minerālu klasifikācijas pamatā ir ķīmiskais sastāvs un kristāla struktūra. Ir desmit minerālu klases: silikāti, karbonāti, oksīdi, hidroksīdi, sulfīdi, sulfāti, halogenīdi, fosfāti, volframāti.
un molibdāti, vietējie elementi.

Attiecības starp minerālu sugu daudzumiem pa klasēm un to saturu zemes garozā dotas -1.tabulā. Kā redzams no šīs tabulas, visizplatītākie ir silikāti un aluminosilikāti, kā arī oksīdi un karbonāti, kas veido gandrīz 94% no zemes garozas, kas atbilst kopējai ķīmisko elementu pārpilnībai dabā (skat. tabulu-2 Visu zemes garozas ķīmisko elementu sistemātiku atbilstoši to kvantitatīvajai lomai minerālu sastāvā veica uzņēmums A.S. Cookery (sk. 3. tabulu).

Dabā izplatītākajiem silikātu klases minerāliem plaši tiek izmantota klasifikācija pēc struktūras pazīmēm: sala - olīvas, granāts, silimanīts, melinīts; gredzens -berils; ķēdes piroksēni; lentes-amfiboli, ragu maisījums; lokšņu vizlas, hlorīti, karkasa laukšpats, laukšpats. Galveno iežu veidojošo minerālu raksturojums ir sniegts zemāk.

1. tabula. Minerālu sugu izplatība starp atsevišķām minerālu klasēm un to saturs zemes garozā

silikāti. Visvairāk un visizplatītākā minerālu klase. Silikātiem raksturīgs komplekss ķīmiskais sastāvs
un dažu elementu un elementu kompleksu izomorfās aizstāšanas ar citiem. Visiem silikātiem kopīgs ir anjonu grupas klātbūtne
silīcija-skābekļa tetraedra 4- dažādās kombinācijās. Kopējais silikātu minerālu veidu skaits ir aptuveni 800. Pēc daudzuma silikāti veido vairāk nekā 75% no visiem litosfēras minerāliem.

Silikāti ir vissvarīgākie iežu veidojošie minerāli, kas veido lielāko daļu iežu (laukšpats, vizlas, rags, piroksēni, olivīns, hlorīts, mālu minerāli). Dabā visizplatītākie ir laukšpatu grupas minerāli.

2. Karbonāti. Karbonāti ir ogļskābes sāļi. Šī ir liela minerālu grupa, no kurām daudzas ir plaši izplatītas. Visplašāk tie ir izplatīti uz zemes virsmas un zemes garozas augšējā daļā. Karbonāti galvenokārt atrodami nogulumiežu un metamorfajos (marmora) iežos. Lielākā daļa karbonātu ir bezūdens un ir vienkārši savienojumi, galvenokārt Ca, Mg un Fe ar komplekso anjonu 2-. Raksturīgi karbonātu klases pārstāvji ir kalcīts, dolomīts, malahīts, siderīts, magnezīts.

3-4.Oksīdi un hidroksīdi. Oksīdi ir elementu savienojumi ar skābekli; hidroksīdi satur arī ūdeni. Zemes garozā oksīdi un hidroksīdi veido aptuveni 17%. Visizplatītākie šīs klases minerāli ir Si, Al, Fe, Mn, Ti oksīdi, savukārt minerāls kvarcs SiO2 ir visizplatītākais minerāls uz zemes (apmēram 12%). Oksīdu klases minerālu kristāliskajās struktūrās metāla katjonus ieskauj skābekļa anjoni O2- (oksīdos) vai hidroksil[OH] 1- (hidroksīdos). Raksturīgie pārstāvji: kvarcs, korunds, magnetīts, hematīta oksīdi; limonīts, boksīts - hidroksīdi.

2. tabula. Pirmo desmit ķīmisko elementu vidējais daudzums zemes garozā, masas % un to minerālproduktivitāte.

Tabula-3. Zemes un zemes garozas vidējais sastāvs, svara % (saskaņā ar Beus A.A., 1972)

5. Sulfīdi. Ir vairāk nekā 200 sēra un līdzīgu minerālu veidu, taču to kopējais saturs zemes garozā nav augsts, aptuveni 1%. No ķīmiskā viedokļa tie ir sērūdeņraža H2S atvasinājumi. Sulfīdu izcelsme galvenokārt ir hidrotermiska, kā arī magmatiska, reti eksogēna. Sulfīdu klases minerāli parasti veidojas dziļumā zem atmosfēras skābekļa iekļūšanas robežas zemes garozā.

Nokļūstot virsmas tuvumā, sulfīdi tiek iznīcināti, turklāt, reaģējot ar ūdeni un skābekli, tie veido sērskābi, kas agresīvi iedarbojas uz akmeņiem. Tādējādi sulfīdi ir kaitīgs piemaisījums dabīgajos būvmateriālos. Visizplatītākie ir dzelzs sulfīdi - pirīts, halkopirīts; citi pārstāvji
-galēna, sfalerīts, cinobra.

6. Sulfāti. Sulfāti ir sērskābes sāļi. Daudzi no tiem šķīst ūdenī, jo tie ir nogulumi no jūras vai ezera sālsūdens tilpnēm. Daži sulfāti ir oksidācijas zonas produkti; sulfātus sauc arī par vulkāniskās aktivitātes produktiem. Sulfāti veido 0,5% no zemes garozas masas. Ir bezūdens un ūdens sulfāti, kas papildus visiem kopīgajam anjonu kompleksam 2- satur arī papildu anjonus (OH) 1. Pārstāvji: barīts, anhidrīts - bezūdens, ģipsis, mirabilīts - ūdens.

7. Halogenīdi. Šajā klasē ietilpst fluors, hlorīds un ļoti reti broma un joda savienojumi. Fluora savienojumi lielākoties ir saistīti ar magmatisko aktivitāti, tie ir vulkānu sublimāti vai hidrotermisko procesu produkti, dažreiz tie ir nogulumiežu izcelsmes. Hlorīda savienojumi Na, K un Mg pārsvarā ir jūru un ezeru ķīmiskie nogulumi un galvenie sāls atradņu minerāli. Halogenīdi veido aptuveni 0,5% no zemes garozas masas. Tipiski pārstāvji: fluorīts (fluoršpats), halīts (akmens sāls), silvīns, karnalīts.

8. Fosfāti. Šīs klases minerāli ir fosforskābes sāļi; šo minerālu kristālisko struktūru raksturo anjonu kompleksu [PO4]3- klātbūtne.Tie galvenokārt ir reti minerāli; Visplašāk izplatītā minerālu-magmatiskā izcelsme ir apatīts un nogulumiežu biogēnie fosforīti ar vienādu ķīmisko sastāvu.

9. Volframāti un molibdāti. Šajā klasē ir neliels skaits minerālu sugu; minerālvielu sastāvs atbilst sāļiem
33 volframskābes un molibdīnskābes. Galvenie pārstāvji ir volframīts un šelīts.

10. Vietējie elementi. Dabā ir zināmi aptuveni 40 ķīmiskie elementi, taču lielākā daļa no tiem ir ļoti reti sastopami; kopumā vietējie elementi veido aptuveni 0,1% no zemes garozas masas. Dabiskā stāvoklī ir sastopami metāli - Au, Ag, Cu, Pt, Sn, Hg; pusmetāli - As, Sb, Bi un nemetāli - S, C (dimants un grafīts).

IESAKAM pārpublicēt rakstu sociālajos tīklos!

Katrs cilvēks vismaz vienu reizi savā dzīvē redzēja minerālus - dabisko ķīmisko reakciju produktus, kas notika zemes garozā pirms miljoniem gadu. Tajā pašā laikā ne visi var pateikt, kas ir minerāls un kāpēc tas ir vajadzīgs. Mūsu rakstā tiks detalizēti aprakstīti derīgo izrakteņu atradņu veidi, kā arī to izmantošana.

Kas ir minerāls?

Minerāli ir dabiskas izcelsmes cietas neorganiskas vielas. Viņiem ir kristāliska struktūra, kas ir viņu galvenā atšķirīga iezīme. Dažus minerālus var iegūt mākslīgi. Neatkarīgi no izcelsmes tiem būs vairākas noderīgas īpašības.

Vai ir šķidrie minerāli? Ja ņemam ierastos dzīves apstākļus, tad jā. Tas, piemēram, ir dabiskais dzīvsudrabs - dabiska viela, kurai ir cietība tikai zemā temperatūrā. Zinātnieki arī klasificē dažus ledus veidus kā minerālus. Tomēr ūdens nav iekļauts aplūkojamā grupā.

Jautājums par to, kas ir minerāls, līdz šai dienai nav pilnībā atrisināts. Tātad daži eksperti pie minerālvielu grupas pieskaita eļļu, bitumenu un asfaltu. Šādu apgalvojumu pamatotība ir apšaubāma.

Minerālu veidi

Pēc ķīmiķu Bauera un Fersmana domām XIX beigas gadsimtiem visi minerālie ieži ir sadalīti dārgakmeņos, organogēnos akmeņos un krāsainās vielās. Šādai klasifikācijai ir tik savdabīgs izskats, pateicoties pragmatisku akadēmiķu dziļai pārliecībai, ka visi akmeņi un minerāli ir paredzēti dažādu izstrādājumu - instrumentu un rotaslietu - ražošanai.

Lai labāk izprastu jautājumu par to, kas ir minerāli, ir vērts ņemt vērā visizplatītāko zinātnisko klasifikāciju. Saskaņā ar strukturāli ķīmisko principu minerālus iedala iežu veidojošajos - veido lielāko daļu iežu, kā arī retajos, rūdās un piederumos (kas nesastāda vairāk par 5% no iežiem).

Vietējā minerālu klase ietver metālus un metaloīdus. Rūdas vielas veido lielāko daļu vietējās grupas. Papildu minerāliem raksturīgs īpašs retums.

Ķīmiskā klasifikācija

Lielākajai daļai minerālu ķīmiskā struktūra ir aptuveni vienāda. Šobrīd ir pieņemts aplūkoto vielu iedalījums klasēs. Tā rezultātā tiek iegūta šāda klasifikācija:

• silikāti. Daudzas klases, tostarp vairāk nekā 800 dažādu derīgo izrakteņu atradņu. Silikāti veido lielāko daļu metamorfo un magmatisko iežu. Dažiem minerāliem šeit ir kopīga struktūra un sastāvs. Kā piemēru ir vērts izcelt piroksēnus, vizlas, laukšpatus, amfibolus, māla materiālus un daudz ko citu. Lielāko daļu silikātu sastāvu sauc par alumīnija silikātu.
• Karbonāti. Šajā klasē ietilpst aptuveni 80 minerālieži. Šeit bieži sastopami dolomīti, kalcīti un magnēti. Izcelsme ir saistīta ar atsevišķiem ūdens šķīdumiem. Iznīcināts skābēs.
• Halogenīdi ir simts dažādu minerālu grupa. Tie ir viegli šķīstoši, veidojas no nogulumiežiem. Visizplatītākā viela ir halīts.
• Sulfīdi ir minerāli, kas tiek iznīcināti laika apstākļu zonā. Tipisks pārstāvis ir pirīts.
• sulfāti. Tiem ir gaiša krāsa un zems cietības līmenis. Ģipsis ir visplašāk izmantotais.
• oksīdi un hidroksīdi. Tie veido aptuveni 17% no zemes garozas masas. Galvenie veidi ir opāli, limonīti un kvarcs.

Tādējādi gandrīz visiem minerāliem ir līdzīgas īpašības, lai gan vielu sastāvs ir atšķirīgs.

Minerālu daudzveidība

Kas ir minerāls? Uz šo jautājumu nav viegli atbildēt. Jāņem vērā, ka mūsdienu pasaulē ir vairāk nekā 4 tūkstoši dažādu pagrīdes bagātību veidu. Minerāli atveras un "aizveras" katru gadu. Piemēram, viela, kas atrodama iežos ar savu eksistenci, pierāda visas zinātnieku sastādītās klasifikācijas nekonsekvenci. Šādi gadījumi nebūt nav nekas neparasts.

Tālāk ir sniegta jūsu uzmanībai silikātu fotogrāfija.

Jāpatur prātā, ka 4 tūkstoši minerālu nav tik liels rādītājs. Ja salīdzinām to ar kopējo neorganisko savienojumu skaitu, tad atšķirība būs acīmredzama: pēdējie satur apmēram miljonu sugu. Kā ģeologi izskaidro tik nabadzīgo minerālu bagātību dažādību? Pirmkārt, elementu izplatība iekšā Saules sistēma. Uz mūsu planētas dominē silīcijs un skābeklis. Šo vielu kombinācija izraisa silikātu parādīšanos - milzīgo minerālu grupu uz Zemes. No otras puses, minerāli ir tik izkaisīti, ka jaunu elementu meklēšana būs vēl vairāku simtu paaudžu darbs. Otrs minerālu ierobežotā rakstura iemesls ir vairuma ķīmisko savienojumu nestabilitāte.

Minerālu izcelsme

Zinātnieki nosauc trīs galvenos kalnu minerālu izcelsmes veidus. Pirmo iespēju sauc par endogēnu. Pazemes karstie sakausējumi, ko parasti sauc par magmatisko vielu, tiek ievadīti zemes garozā un pēc tam tur sacietē. Pati magma veidojas vulkānu izvirdumu rezultātā. Tas iziet trīs posmus: no karsta stāvokļa magma kļūst cieta - tas ir pegmatīta procesu rezultāts. Pēc tam viņa beidzot sastingst. Tas ir postmagmatisko procesu sekas.

Ir arī eksogēna minerālvielu izcelsmes versija. Šajā gadījumā notiek vielu fizikālā un ķīmiskā sadalīšanās. Tajā pašā laikā veidojas jauni veidojumi, kas ir ļoti pakļauti videi. Vienkāršs piemērs: endogēnā materiāla atmosfēras iedarbības rezultātā veidojas kristāli.

Pēdējais minerālu izcelsmes veids ir metamorfisks. Visas vielas mainīsies noteiktu apstākļu ietekmē – neatkarīgi no iežu veidošanās iespējām. Faktiski sākotnējais paraugs mainās - tas iegūst jaunas īpašības un kompozīcijas elementus.

Minerālu īpašības

Jebkura minerālu veidošanās vissvarīgākā īpašība ir kristāliski ķīmiskās struktūras klātbūtne. Visas pārējās aplūkoto šķirņu īpašības izriet tieši no tā.

Līdz šim ir izstrādāta vienota minerālvielām raksturīgo diagnostikas pazīmju klasifikācija. Šeit ir jāizceļ cietība, kas noteikta pēc Mosa skalas, kā arī krāsa, spīdums, lūzums, šķelšanās, magnētisms, trauslums un nokrāsa. Katrs aplūkojamo iežu īpašums tiks detalizēti izpētīts turpmāk.

Cietības jēdziens

Kas ir cietība? Šim jēdzienam ir vairākas definīcijas. Visizplatītākais raksturojums cietību raksturo kā noteikta ķermeņa izturības līmeni pret skrāpējumiem, saspiešanu vai griešanu. Cietības līmeni nosaka pēc Moss skalas. Tas satur īpašus akmeņus, no kuriem katram ir raksturīga spēja saskrāpēt virsmas ar asu galu. Moss iekļuva visbiežāk sastopamo elementu desmitniekā. Mīkstākais materiāls šeit ir talks un ģipsis. Kā jūs zināt, ģipsis, nokļūstot ūdenī, palielinās līdz 30%. Cietākais minerāla veids un iezis ir dimants.

Pārnēsājot vielu virs stikla, jāatstāj dažāda dziļuma skrāpējumi. Pats skrāpējuma esamības fakts jau piešķir minerālam vismaz piekto klasi no desmit. Lielākā daļa cietvielas atrodami minerālu grupās ar nemetālisku spīdumu. Tas ir spīdums, kas ir otrais svarīgs īpašums minerālvielas, un tas ir tieši saistīts ar cietību.

Spīdēt

Metālu mirdzuma līmeni pārbauda, ​​atstarojot no tiem saules starus. Ir divi spīduma līmeņi – metālisks un nemetāla. Pirmajā grupā ietilpst akmeņi, kas, izgrebti uz stikla, piešķir melnu līniju. Šādas vielas ir necaurspīdīgas pat ļoti plānos fragmentos. Pazemes minerālu veidi ar nemetālisku spīdumu ietver grafītu, magnetītu, ogles un dažas citas vielas. Visi no tiem slikti atspoguļojas saulē un rada tumšu līniju. Neliela daļa materiālu ar metālisku spīdumu ir vielas, kas piešķir krāsu līniju: zaļa (zelts), sarkana (varš), balta (sudraba) utt.

Minerāli ar metālisku spīdumu labāk atstaro saules gaismu. Pats par sevi tiem ir augsta cietība. Rūda šeit ieņem īpašu vietu.

Krāsa

Krāsa, atšķirībā no cietības un spīduma, nav pastāvīga iezīme lielākajai daļai minerālu. Tādējādi cietība vai spīdums laika gaitā nemainās. Krāsa mainās atkarībā no uzglabāšanas apstākļiem. Minerālu, kas reti maina krāsu, piemēri ir malahīts, kas nekad nemaina savu zaļo krāsu, un zelts, kas vienmēr paliek dzeltens.

Zemāk varat redzēt malahīta fotoattēlu.

Krāsa mainās arī atkarībā no minerāla stāvokļa. Piemēram, ģeoloģijā līniju krāsas jēdziens ir izplatīts. Minerāls, kas skrāpē stikla virsmu, atstāj aiz sevis nelielu daudzumu pulvera, kas veido līniju. Šāda pulvera krāsa bieži atšķiras no akmens dabiskās krāsas. Tas viss attiecas uz minerāla sastāvu: tajā var būt kalcīts, kas maina krāsu atkarībā no daudzuma un sajaukšanas metodes ar citām vielām.

Lūzums un šķelšanās

Šķelšanās attiecas uz minerāla īpašību sadalīties vai sadalīties noteiktā virzienā. Tātad pēc pārtraukuma visbiežāk veidojas gluda spīdīga virsma. Lai sasniegtu šo rezultātu, jums ir jāsadala minerāls pa stingri noteiktu līniju. Ir piecas šķelšanās gradācijas:

Daudzu minerālu diagnostikas iezīme ir vairāku šķelšanās virzienu klātbūtne vienlaikus. Šķelšanās rezultātā minerālam ir kinkas, kam ir arī noteiktas īpašības. Tātad zinātnieki izšķir piecus lūzumu veidus:

• conchoidal - līdzīgs apvalkam;
• šķembu - lūzumu raksturo šķiedraini vai šķiedraini materiāli;
• nevienmērīga - nepilnīgas šķelšanās klātbūtne (piemēram, apatītā);
• pakāpiens - pēc šķelšanās rezultātiem veidojas gandrīz ideāli gluda virsma (tomēr vietām tai var būt nelīdzenumi pakāpienu veidā);
• gluda - saskaņā ar lodēšanas rezultātiem minerāla virsmā nav pamanāmu līkumu vai nelīdzenumu.

Ir vairākas citas pazīmes, pēc kurām var identificēt minerālus. Tas, piemēram, aptraipīšana - plānas krāsainas plēves klātbūtne, kas uz vielas veidojas laika apstākļu vai oksidācijas rezultātā. Jāizceļ arī trauslums, kas norāda uz minerāla stiprumu, un magnētisms, ko raksturo dzelzs dzelzs saturs.

Minerāli rūpniecībā

Kādās jomās sociālās aktivitātes izmantotie minerāli? Tās ir celtniecība, metalurģija, kā arī ķīmiskā ražošana.

Būvmateriālus bieži atšķaida ar noteiktiem minerāliem, kas ļauj pielāgot vielas stiprumu un kvalitāti. Arī ķīmiskajā rūpniecībā attiecīgo elementu klātbūtne nav nekas neparasts. Minerālu komponenti tiek izmantoti kosmētikas, medicīnas un pārtikas jomā. Piemēram, aptiekās ir daudz zāļu, kas satur vitamīnus un minerālvielas. Šīs divas sastāvdaļas labi darbojas kopā un papildina viena otru. Tie palīdz uzlabot cilvēku veselību un uzlabot izskatu.

Derīgo izrakteņu ieguve un izpēte vienmēr ir tikusi uzskatīta par svarīgu un būtisku darbību. Pilnībā jāatbalsta zinātnisko pētījumu veikšana ģeoloģijas jomā, kā arī vitamīnu un minerālvielu aktīva izmantošana ikdienas dzīvē.

Minerālu klasifikācija balstās uz ķīmisko sastāvu:

1. Vietējie elementi: sērs, grafīts.

2. Sulfīdi: pirīts.

3. Oksīdi un hidroksīdi: kvarcs, opāls, limonīts.

4. Karbonāti: kalcīts, dolomīts, magnezīts;

5. Sulfāti: ģipsis, anhidrīts;

6. Halīdi: halīts;

7. Silikāti: olivīns, piroksēni (augīts), amfiboli (hornblende), kaolinīts, vizlas (muskovīts, biotīts), laukšpats (albīts, ortoklāze, mikroklīns, labradors).

Katram minerālam ir savas fizikālās īpašības. Lielākajai daļai minerālu ir kristāliska struktūra, ᴛ.ᴇ. tos veidojošie elementi atrodas telpā stingri sakārtoti, veidojot kristāla režģi.

Amorfajiem minerāliem, atšķirībā no kristāliskajiem, nav regulāras iekšējās struktūras (opāls, amorfs magnezīts), tie ir viendabīga masa, līdzīga plastilīnam, kaulam.

Minerālu izpēti var veikt ar makroskopisko metodi. Lai iegūtu precīzāku pētījumu, tiek izmantoti mikroskopiskie izmeklējumi.

Makroskopiskās metodes pamatā ir minerālu ārējo pazīmju izpēte. Šīs pazīmes ietver minerālu morfoloģisko izskatu un fizikālās īpašības.

Minerālu izskats:

1. Dažreiz minerāli ir sastopami atsevišķu regulāru daudzskaldņu veidā. Tos sauc par kristāliem (kvarcs, ģipsis, kalcīts).

2. Ar bāzēm apaugušas kristālu saimes veido drūzes un otas (kalcīts, kvarcs).

3. Visbiežāk tā minerāli ir sastopami granulētu pildvielu veidā, kuru masa sastāv no maziem neregulāras formas graudiņiem.

4. Ja graudiem ir noteikta ģeometriskā forma, tad veidojas: a) adatveida, kolonnveida, prizmatiski; vienā virzienā iegareni graudi (hornblende); b) slāņaina, lapota - divos virzienos iegarena (vizla, ģipsis).

5. Konkrementi - sfēriski graudu starpaugumi ar čaulu vai radiāli starojošu struktūru.

6. Ģeodes - graudu uzkrāšanās uz tukšumu sienām akmeņos. Minerālu augšana notiek no sienām līdz tukšuma centram.

Minerālu fizikālās īpašības

Pētījums fizikālās īpašībasļauj atpazīt minerālvielas. Katram minerālam raksturīgākās īpašības sauc par diagnostiskām.

Minerālu krāsa ir ļoti dažāda. Dažas minerālvielas ir dažādās krāsās (kvarca - pienains, ūdens caurspīdīgs, dūmu). Citām minerālvielām krāsa ir pastāvīga īpašība un var kalpot kā diagnostikas līdzeklis (sērs ir dzeltens). Ir minerāli, kas maina savu krāsu atkarībā no gaismas. Piemēram, labradors, griežoties gaismā, spīd zilā, zaļā krāsā. Šo īpašību sauc par zaigošanu.

Līnijas krāsa ir ϶ᴛᴏ minerāla krāsa pulverī. Dažiem minerāliem pulverī ir citāda krāsa nekā gabalā (pirīts ir salmu dzeltens, līnija ir brūngani melna).

Spīdumam jābūt metāliskam (pirītam), daļēji metāliskam (aptraipīta metāla spīdums - grafīts) un nemetāliskam (stiklveida, trekns perlamutra, matēts - kvarcs, sērs, vizla, kaolīns).

Šķelšanās - minerālu spēja sadalīties noteiktos virzienos, veidojot gludas pulētas plaknes. Ir ļoti perfekta šķelšanās - minerāls viegli sadalās lapās (vizla); perfekta šķelšanās - minerāls ar vāju āmura sitienu sadalās regulārās ģeometriskās formās (kalcīts); vidēja šķelšanās - sadalot veidojas plaknes, gan līdzenas, gan nelīdzenas virsmas (laukšpats); nepilnīga šķelšanās - šķelšanās plaknes praktiski netiek atklātas (kvarcs, sērs). Minerālu lūzums ar nepilnīgu šķelšanos vienmēr ir vai nu nevienmērīgs, vai konchoidāls (kvarcs).

Cietība - ϶ᴛᴏ minerāla izturības pakāpe pret ārējām mehāniskām ietekmēm. Lai noteiktu cietību, tika izmantota Mosa skala, kurā izmantoti minerāli ar zināmu un nemainīgu cietību (1. tabula).

Mosa cietības skala

1. tabula -

Darbību secība minerālu cietības noteikšanā: uz stikla tiek uzzīmēts minerāls (tv. 5). Ja uz stikla paliek skrāpējums, tad minerāla cietība ir vienāda ar vai lielāka par 5. Tad tiek izmantoti atsauces minerāli, kuru cietība ir lielāka par 5. Piemēram, ja pārbaudītais minerāls atstāj skrāpējumu uz atsauces ar cietību 6, un skrāpējot tā kvarcs rada dziļu skrāpējumu, tā cietība ir 6,5.

Ir vērts teikt, ka dažiem minerāliem ir raksturīgas īpašas, tikai raksturīgas īpašības. Tātad karbonāti reaģē ar sālsskābi (kalcīts vārās gabalā, dolomīts pulverī, magnezīts karstā skābē).

Halīdiem ir raksturīga garša (halīts - sāļš).

Minerāliem ir raksturīga dažāda izturība pret atmosfēras iedarbību. Daži minerāli tiek fiziski iznīcināti, veidojot fragmentus, citi minerāli tiek ķīmiski pārveidoti, pārvēršoties citos savienojumos (2. tabula).

Minerālu izturība pret atmosfēras iedarbību

2. tabula

Grupējiet pēc ilgtspējības pakāpes	Minerālu nosaukums	Izmaiņu būtība
Visstabilākais, nešķīstošais	Kvarca maskaviešu limonīts	Fiziskā slīpēšana, nemainot ķīmisko sastāvu
Vidēji izturīgs, nešķīstošs	Ortoklass Albīts Augits Hornblende	Fiziskā iznīcināšana un hidrolīze: veidojas sekundārie minerāli: kaolinīts, limonīts, opāls
Mazāk stabils, nešķīstošs	Labradora biotīts	Tas pats, bet process ir intensīvāks
Vāji stabils, nešķīstošs	Pirīta olivīns	Oksidācija: veidojas limonīts un sērskābe Oksidācija: veidojas serpentīns, hlorīts, magnezīts
nedaudz šķīstošs	Dolomīta kalcīts	Fiziskā sairšana un izšķīšana
Vidēji šķīstošs	Anhidrīta ģipsis	Izšķīdināšana, hidratācija, dehidratācija
ļoti šķīstošs	Halīts	Intensīva šķīšana, plastiska plūsma ar ilgstošu vienpusējas iedarbības darbību

Minerālvielu noteikšanas metode.

Praktiskajam darbam ir ārkārtīgi svarīgi izmantot minerālu rokasgrāmatu.

Darba secība:

1. Nosakiet minerālu agregāta graudu izskatu.

2. Nosakiet minerāla krāsu, ja minerāls ir tumšā krāsā, tad pārlaidiet minerālu pa porcelāna šķīvi, lai noteiktu līnijas (pulvera) krāsu.

3. Nosakiet minerāla spožumu.

4. Lai noteiktu cietības diapazonu, palaidiet minerālu pa stiklu.

5. Jāpārbauda vidējas cietības minerālu (3-3,5) reakcija ar

10% sālsskābes šķīdums.

6. Mēģiniet paraugā atrast gludas pulētas malas - ᴛ.ᴇ. noteikt šķelšanos.

7. Pamatojoties uz pazīmju kopumu ceļvedī, atrodiet minerāla nosaukumu un sastāvu.

8. Atzīmējiet, kuru iežu sastāvu šis minerāls ir iekļauts.

Ievadiet datus par derīgajiem izrakteņiem 3. tabulā.

Iežu veidojošo minerālu raksturojums

3. tabula

Izpētāmo minerālu saraksts:

1. Vietējie elementi: grafīts, sērs.

2. Sulfīdi: pirīts.

3. Oksīdi un hidroksīdi: kvarcs, halcedons, opāls, limonīts.

4. Halogenīdi: halīts, silvīns.

5. Karbonāti: kalcīts, dolomīts, magnezīts.

6. Sulfāti: ģipsis, anhidrīts.

7. Silikāti: olivīns, granāts, augīts, ragblende, talks, serpentīns, kaolīns, vizlas, hlorīts, ortoklāze, mikroklīns, albīts, nefelīns.

testa jautājumi

1. Kas ir minerāli?

2. Kādus minerālus sauc par iežu veidojošiem?

3. Kādā veidā atrodami minerāli?

4. Kādiem minerāliem tiek veikta krāsu diagnostika?

5. Kāda ir līnijas krāsa, piemēri.

6. Kāds ir minerālu mirdzums?

7. Kā tiek noteikta minerālu cietība?

8. Kas ir šķelšanās?

9. Kādus minerālus var izšķīdināt ūdenī?

10. Kuri minerāli uzbriest?

11. Kas ir hidratācija un dehidratācija?

12. Kuri minerāli ir visizturīgākie pret atmosfēras iedarbību?

BIBLIOGRĀFIJA

Pavļinovs V.N. un utt.
Izmitināts vietnē ref.rf

ģeoloģija. – M.: Nedra, 1988. lpp. 5-7, 11-49.

LAB Nr.2

IAGMATISKO IEŽU PĒTĪJUMS

Darba mērķis: apgūt iemaņas magmatisko iežu definēšanā. Izpētīt magmatisko iežu inženiertehniskās un būves īpašības un to pielietojumu būvniecībā.

Aprīkojums: izglītojoša magmatisko iežu kolekcija, lupas,

Mosa skala.

Galvenā informācija par akmeņiem.

Iežus sauc par neatkarīgiem ģeoloģiskiem ķermeņiem, kas sastāv no viena vai vairākiem minerāliem ar vairāk vai mazāk nemainīgu sastāvu un struktūru.

Pēc veidošanās metodes un apstākļiem visus iežus iedala magmatiskajos, nogulumiežu un metamorfajos.

Iežu mineraloloģiskais sastāvs ir atšķirīgs. Οʜᴎ var sastāvēt no viena (monominerāls) vai vairākiem minerāliem (poliminerāls).

Iežu iekšējo struktūru raksturo to struktūra un faktūra.

Struktūra - ϶ᴛᴏ iežu struktūra, ko nosaka tā veidojošo daļu forma, izmērs un attiecības.

Iežu faktūra nosaka tā sastāvdaļu izplatību telpā.

Visus iežus pēc veidošanās apstākļiem iedala magmatiskos, nogulumiežu un metamorfajos iežos.

Magmatisko iežu veidošanās apstākļi.

Magnētiskie ieži veidojas magmas atdzišanas rezultātā. Magma - ϶ᴛᴏ akmens kausējums ar silikātu sastāvu, veidojas uz lieli dziļumi zemes zarnās. Magma var atdzist dziļi zemes garozā zem atsegtu akmeņu aizsega un uz zemes virsmas vai tās tuvumā. Pirmajā gadījumā dzesēšanas process norit lēni, un visai magmai ir laiks kristalizēties. Šādu dziļu iežu struktūras ir pilnībā kristāliskas un granulētas.

Magmai strauji paceļoties līdz zemes virsmai, tās temperatūra strauji pazeminās, no magmas tiek atdalītas gāzes un ūdens tvaiki. Šajā gadījumā ieži vai nu nav pilnībā kristalizējušies (stikla struktūra), vai daļēji kristalizējušies (puskristāliska struktūra).

Dziļus akmeņus sauc par uzmācīgiem. To struktūras ir: smalkgraudainas (graudi<0,5 мм), среднезернистая (размер зерен 0,5-1 мм), крупнозернистая (от 1 до 5 мм), гигантозернистая (>5 mm), nevienmērīgi graudaini (porfīrīti).

Izvirdušos akmeņus sauc par efuzīviem. To struktūras ir porfirītiskas (kriptokristāliskajā masā izceļas atsevišķi lieli kristāli), afantiskas (blīva kriptogranulu masa), stiklveida (akmens gandrīz pilnībā sastāv no nekristalizētas masas – stikla).

Magmatisko iežu faktūras: Uzmācīgie ieži gandrīz vienmēr ir masīvi. Izplūdušajos iežos kopā ar masīvu tekstūru ir poraini un vezikulāri.

Iežu veidošanās fizikāli ķīmiskie apstākļi dziļumā un uz virsmas krasi atšķiras. Šī iemesla dēļ no viena sastāva magmas dziļos un virszemes apstākļos veidojas dažādi ieži. Katrs uzbāzīgais iezis atbilst noteiktam izplūstošam iezim.

Līdztekus magmatisko iežu klasifikācijai pēc sastopamības apstākļiem, tos klasificē pēc to ķīmiskā sastāva, pamatojoties uz silīcijskābes SiO 2 saturu (4. tabula).

Magmatisko iežu klasifikācija.

4. tabula

Šķirnes sastāvs	Akmeņi ir uzmācīgi (dziļi)	Izplūdušie akmeņi (izlieti)
ķīmisks	mineraloģisks
Skābais SiO 2 > 65%	Kvarcs, laukšpats, vizla	Granīts	Liparīts, pumeks, kvarca porfīrs, obsidiāns
Vidēja SiO 2 (65-52%)	Kālija laukšpats, plagioklāze, rags Plagioklāze, rags	Sjenīta diorīts	Trahīts, ortofīrs Andezīts, andezīta porfīrs
Pamata SiO 2 = 52-40%	Plagioklāze, piroksēns Plagioklāze	Gabbro labradorīts	Bazalts, diabāze
Ultrabāziskais SiO 2< 40 %	Olivīns Olivīns, piroksēns Piroksēns	Dunīts Peridotīts Piroksenīts

Magmatisko iežu inženiertehniskie un būvniecības raksturlielumi.

Visiem magmatiskajiem iežiem ir augsta izturība, ievērojami pārsniedzot inženiertehniskajā un būvniecības praksē iespējamās slodzes, tie ir ūdenī nešķīstoši un praktiski necaurlaidīgi (izņemot saplīsušās šķirnes). Sakarā ar to tos plaši izmanto kā pamatus kritiskām konstrukcijām (dambjiem). Sarežģījumi būvniecības laikā uz magmatiskajiem iežiem rodas, ja tie ir saplīsuši un izturējuši laika apstākļus: tas izraisa blīvuma samazināšanos, ūdens caurlaidības palielināšanos, kas būtiski pasliktina to inženiertehniskās un konstrukcijas īpašības.

Pielietojums būvniecībā.

Kā apdares materiāls tiek izmantoti intruzīvi magmatiskie ieži, piemēram, granīts, sienīts, diorīts, gabro, labradorīts.

Bazaltus un diabāzes izmanto akmens liešanai kā bruģakmeņus ielu bruģēšanai, minerālvati.

Ultrabāziskos iežus izmanto kā ugunsizturīgas izejvielas. Pumeks tiek izmantots kā pulēšanas un abrazīvs materiāls. Obsidiāns tiek izmantots kā dekoratīvs akmens. Magnētiskie ieži tiek plaši izmantoti kā šķembas un šķembas.

Magmatisko iežu noteikšanas metode.

Nosakot magmatisko iežu veidu, ir ārkārtīgi svarīgi, pirmkārt, noskaidrot, vai tas pieder pie intruzīvajiem vai izplūdušajiem. Intruzīviem iežiem ir pilna kristāliska struktūra – minerāli ir redzami ar neapbruņotu aci, un visa iežu masa ir kristālisku graudu kopums. Izplūstošajos iežos tikai daļa vielas (porfīra fenokristāli) ir ieguvusi kristālisku struktūru, bet pārējā masas daļa sastāv no vielas, kuras granulētā struktūra nav atšķirama.

Nākamais posms ir minerālu sastāva noteikšana. Skābie un vidējie ieži ir iekrāsoti pelēkos toņos, bāzes un ultrabāziskie ieži ir tumši un melni. Kvarcs ievērojamā daudzumā ir atrodams tikai skābajos iežos. Sienītos un diorītos nav kvarca, diorīts satur līdz 30% ragu maisījuma.

Liparīti, trahīti un andezīti atšķiras pēc fenokristāla minerāliem: trahītos tos pārstāv kālija laukšpats, andezītos ar plagioklāzi un ragblende, liparītos ar kvarcu un laukšpats.

Gabbro un ultramafiskie ieži ir tumšā krāsā. Gabro gaišos graudus attēlo plagioklāze; ultramafiskie ieži sastāv tikai no tumšas krāsas minerāliem.

Nosakiet magmatisko iežu ārējās pazīmes izglītības kolekcijā un aprakstiet tās piezīmju grāmatiņā saskaņā ar plānu:

1. Šķirnes nosaukums.

2. Grupējiet pēc SiO 2 satura.

3. Grupējiet pēc audzināšanas metodes.

4. Struktūra.

5. Tekstūra.

7. Minerālu sastāvs.

Testa jautājumi.

1. Ko parasti sauc par akmeni?

2. Kā ieži tiek klasificēti?

3. Kāda ir struktūra?

4. Kādas struktūras ir raksturīgas magmatiskajiem iežiem?

5. Kas ir tekstūra?

6. Kādas faktūras ir raksturīgas magmatiskajiem iežiem?

7. Kā veidojas magmatiskie ieži?

8. Kāda ir atšķirība starp uzmācīgiem un izplūdušajiem akmeņiem?

9. Kā magmatiskos iežus klasificē pēc SiO 2 satura?

10. Nosauciet granītu, sienītu, diorītu, gabro izvirdušos analogus.

11. Kādas ir magmatisko iežu inženiertehniskās un ģeoloģiskās īpašības?

12. Kā celtniecībā izmanto magmatiskos iežus?

BIBLIOGRĀFIJA

Pavļinovs V.N. un utt.
Izmitināts vietnē ref.rf
Rokasgrāmata laboratorijas nodarbībām kopumā

ģeoloģija.-M.: Nedra, 1988. lpp. 50-64.

LAB Nr.3

Nogulumiežu IZPĒTE

Darba mērķis: apgūt iemaņas nogulumiežu noteikšanā. Izpētīt nogulumiežu inženiertehniskās un konstrukcijas īpašības. Pētīt nogulumiežu izmantošanu būvniecībā.

Aprīkojums: izglītojoša nogulumiežu kolekcija,

10% sālsskābes šķīdums, palielināmais stikls.

Nogulumiežu veidošanās apstākļi

Nogulumieži veidojas zemes garozas virsmas zonā zemas temperatūras un spiediena apstākļos.

Laikapstākļu procesi noved pie primāro iežu iznīcināšanas. Iznīcināšanas produkti tiek pārvietoti galvenokārt ar ūdens plūsmām un, nogulsnējot, pakāpeniski veido nogulumiežus.

Saskaņā ar minerālvielu veidošanās metodi nogulumieži tiek iedalīti plastiskajos, ķīmiskajos un organogēnos.

Klastiskie ieži veidojas no iznīcināto iežu fragmentiem, visbiežāk tie uzkrājas kā jūras nogulumi.

Klastisko iežu klasifikācija balstās uz: 1) klastu lielumu; 2) to apaļuma pakāpe (noapaļota un nenoapaļota) un 3) cementa esamība vai neesamība (irdens un cementēts) (5. tabula).

Klasisko iežu klasifikācija.

5. tabula

Šķirnes grupa	Atkritumu izmēri, mm	Irdeni akmeņi	cementēti ieži
noapaļots	nenoapaļots	noapaļots	nenoapaļots
Rupja plastmasa (psefīti)	> 200 200-10 10-2	Laukakmeņi Oļi Grants	Bloķē šķembu zāli	Laukakmeņu konglomerāti Oļu konglomerāti Grants konglomerāti	Blocky breccias Breccias
Sandijs (psamītis)	2-1 1-0,5 0,5-0,25 0,25-0,1	Smiltis Rupjgraudains Rupjgraudains Vidēji graudains Smalki graudains	Smilšakmeņi Rupji graudaini Rupji graudaini Vidēji graudaini Smalki graudaini
Silts	0,1-0,01	Nogulumi (loess, smilšmāls, smilšmāls)	Siltstones
Pelites	< 0,01	Māls	Argillīti

Detrītu iežu struktūras ir detritālas, atšķiras pēc fragmentu formas un lieluma (piemēram, rupji plastiski, noapaļoti). Māla klintīs - pelitic.

Faktūras bieži ir slāņainas, irdenas.

Rupji klastiskie ieži un smiltis ir plaši izplatīti, tiem raksturīga augsta porainība un caurlaidība, un tie parasti ir piesātināti ar gruntsūdeņiem. Kaitīgie piemaisījumi smiltīs ir dzelzs oksīdi, ģipsis, vizla, māla daļiņas. Zem slodzes šie akmeņi parasti nesablīvē. Zemestrīču laikā šie akmeņi var sašķidrināties.

Smiltīs dominē stabilākie minerāli: kvarcs, vizlas.

Māla iežiem raksturīga augsta porainība (līdz 90%), mitrums, plastiskums, lipīgums, pietūkums un saraušanās. Palielinoties mitrumam, to spēks strauji samazinās, tie var nonākt šķidrā stāvoklī. Neskatoties uz augsto porainību, to ūdens caurlaidība ir niecīga, jo porainību veido slēgtas mikroporas. Māli savā sastāvā satur vairāk nekā 30% māla daļiņu (kaolinītu). Pārējo daļu veido putekļainās un smilšainās daļiņas.

Loesa šķirnes ir vienas no ļoti izplatītajām šķirnēm Kazahstānas teritorijā. Tie ir poliminerālie ieži, kas sastāv no dūņainām kvarca, laukšpata, kalcīta un vizlas daļiņām. Raksturīgās iezīmes less ir to zemā ūdensizturība, tie ātri iesūcas un erodējas, kā arī spēj nogrimt. Tas izpaužas kā lesa spēja samazināt apjomu, kad tas ir samitrināts.

Smilšainu un mālainu iežu "pārakmeņošanās" laikā veidojas aleuri un dubļu akmeņi. Šie ieži ir slāņaini, viegli izturīgi, dažkārt iemērc ūdenī.

Ķīmiskie ieži veidojas nokrišņu rezultātā no ķīmisko nokrišņu ūdens šķīdumiem. Šis process notiek karstā, sausā klimatā izžūšanas rezervuāros. Οʜᴎ tiek klasificēti pēc sastāva.

Karbonāta ieži - blīvi kaļķakmeņi ar smalkgraudainu struktūru sastāv no kalcīta, dolomīti ar smalkgraudainu struktūru sastāv no dolomīta. Viegli nosakāms ar HCl skābi (kaļķakmens - gabalā, dolomīts - pulverī). Tekstūras ir masīvas.

Halogenīdu ieži ir akmeņsāls (sāļš) un silvinīts (rūgtensāļš). Struktūras ir kristāliski granulētas, faktūras ir masīvas vai slāņainas.

sulfāta ieži

Ģipsis ir iezis, kas sastāv no minerālā ģipša, gaišā krāsā, smalkgraudains.

Anhidrīts ir iezis, kas sastāv no anhidrīta minerāla, balti zilganā krāsā, blīvs, smalkgraudains.

kopīga iezīmeĶīmiskie ieži ir to šķīdība ūdenī. Akmens sāls un silvinīts ir viegli šķīstošs, ģipsis, anhidrīts ir vidēji šķīstošs, kaļķakmens, dolomīts ir slikti šķīstošs.

Biohemogēnie ieži veidojas dzīvnieku un augu atlieku uzkrāšanās un transformācijas rezultātā, bieži vien ar neorganisku materiālu piejaukumu.

Karbonāta ieži

Organogēnie kaļķakmeņi sastāv no kalcīta sastāva čaumalām. Ja ir iespējams noteikt kaļķakmeni veidojošo organismu nosaukumus, tad iežu nosaukumu dod tie. Piemēram, koraļļu kaļķakmens, čaumalu kaļķakmens.

Krīts ir vāji cementēts pulveriežs, kas sastāv no planktona aļģu kalcīta paliekām.

Merģeļi ir karbonātveidīgs iezis, gaišā krāsā ar konchoidālu šķelšanos. Reaģē ar HCl, atstājot netīru plankumu uz iežu virsmas.

Organogēno iežu struktūras ir organogēnas, faktūras ir blīvas un porainas.

Silīcija ieži:

Diatomīts ir viegls krītam līdzīgs iezis. balta krāsa͵ sastāv no opāla sastāva diatomīta aļģu paliekām.

Tripole ir gaišs, vāji cementēts dzeltenīgs iezis, kas sastāv no opāla.

Opoka - pelēka, tumši pelēka līdz melna klints, līdzīga porcelānam. Sastāv arī no opāla.

Jašma ir blīvs un ciets iezis, kas sastāv no halcedona – kriptokristāliskā kvarca. Skaisti krāsoti (sarkanas, zaļas, svītrainas krāsas).

Nogulumiežu inženiertehniskās un konstrukcijas īpašības.

Akmeņus, kas atrodas cilvēka darbības sfērā, sauc par augsnēm.

Rupjgraudainas augsnes. Šo augšņu stiprums ir atkarīgs no fragmentu sastāva un to iesaiņojuma. Vislielākā izturība ir augsnēm, kas sastāv no magmatisko iežu fragmentiem. Atkritumu iepakojumam jābūt brīvam un blīvam. Dažādu graudu augsnēs iepakojums ir blīvāks.

Smilšainas augsnes. Visbīstamākās smilšaino iežu šķirnes ir plūstošās smiltis. Tās ir ar ūdeni piesātinātas smiltis, kuras, atverot bedrītes, sašķidrinās un iekustina.

Māla augsnes. Māla minerāli, kam ir izmērs< 0,001 мм, являются дисперсными частицами, ᴛ.ᴇ. для них характерен электрический заряд. По этой причине эти частицы притягивают к своей поверхности диполи воды. Вокруг каждой частицы образуется пленка воды, включающая два слоя: ближе к частице – прочно связанная вода, дальше – рыхлосвязанная.

Mālu īpašības lielā mērā ir atkarīgas no mitruma satura. Ja ir tikai cieši saistīts mitrums, tad māliem būs īpašības ciets ķermenis, ja tajā ir arī vāji saistīts mitrums, māls kļūst plastisks un šķidrs.

Māliem ir raksturīgas īpašas īpašības, piemēram, uzbriest, sarukt, ūdensizturība, lipīgums.

Cementēti plastiskie ieži. To stiprums ir atkarīgs no cementa sastāva. Visizturīgākais cements ir silīcija, vājākais ir mālains.

Karbonātu un sulfātu ieži - kaļķakmens, krīts, ģipsis, anhidrīts - spēj izšķīst gruntsūdeņos, veidojot karsta tukšumus.

Nogulumiežu izmantošana būvniecībā.

Nogulumieži visbiežāk ir ēku un būvju pamats, un tos ļoti plaši izmanto kā būvmateriālu.

Dzelzceļu un maģistrāļu būvniecībā kā balasta materiālu bieži izmanto rupjus plastiskos iežus.

Daži konglomerāti un smilšakmeņi ir skaisti apdares materiāli.

Mālu izmantošana ir ļoti daudzveidīga: ķieģeļu, raupju trauku, flīžu, minerālkrāsu ražošana kā portlandcementa neatņemama sastāvdaļa.

Diatomītus un tripoli izmanto šķidrā stikla, dažādu mitrumu absorbējošu materiālu (sorbentu), cementa ražošanai.

Jašma tiek novērtēta kā apdares un dekoratīvs materiāls.

Krīts un kaļķakmens ir kaļķu cementa izejvielas. Kaļķakmens-čaumalas iezis ir sienu materiāls.

Dolomītus metalurģijā izmanto kā kušņus un ugunsizturīgos materiālus.

Merģeļi ir cementa rūpniecības izejvielas.

Nogulumiežu noteikšanas metodika.

Nogulumiežu noteikšana jāsāk ar izskata un putošanās ar skābi pārbaudi. Vispirms ir jānosaka grupa, pie kuras pieder dotais iezis (detritāls, ķīmiskais, organogēnais).

Māla iežiem ir piezemēts izskats. Rūpīgi apsveriet iežu tekstūru un struktūru. Pēc minerālu sastāva lielākā daļa nogulumiežu ir monominerālie, ᴛ.ᴇ. sastāv no viena minerāla. Visizplatītākie minerāli ir kvarcs, opāls, kalcīts, dolomīts un ģipsis.

Izpētīt izglītojošā krājumā uzrādītos nogulumiežu iežus. Aizpildiet to aprakstu piezīmju grāmatiņā saskaņā ar plānu:

1. Grupējiet pēc izcelsmes.

2. Šķirnes nosaukums.

3. Minerālu sastāvs.

4. Krāsojums, lūzums, blīvums.

5. Struktūra.

6. Tekstūra.

7. Inženierģeoloģiskās īpatnības.

8. Pielietojums būvniecībā.

testa jautājumi

1. Kādos apstākļos veidojas nogulumieži?

2. Kā tiek klasificēti nogulumieži?

3. Klastisko iežu klasifikācijas principi.

4. Klastisko iežu struktūras un faktūras.

5. Klastisko iežu minerālais sastāvs.

6. Klastisko iežu inženierģeoloģiskās īpašības un to pielietojums.

7. Kādās klasēs tiek iedalīti ķīmiskie ieži? To minerālu sastāvs.

8. Ķīmogēno iežu struktūras un faktūras.

9. Ķīmogēno iežu inženierģeoloģiskās īpašības un to pielietojums.

10. Organogēno iežu inženierģeoloģiskās īpašības un to pielietojums.

BIBLIOGRĀFIJA

Pavļinovs V.N. un utt.
Izmitināts vietnē ref.rf
Rokasgrāmata laboratorijas pētījumiem vispārējā ģeoloģijā. – M.: Nedra, 1988. lpp. 64-76.

LAB Nr.4

METAMORFISKO IEŽU PĒTĪJUMS

Darba mērķis: apgūt prasmes metamorfo iežu definēšanā. Izpētīt metamorfo iežu inženiertehniskās un būves īpašības un to pielietojumu būvniecībā.

Aprīkojums: metamorfo iežu izpētes kolekcija,

lupas, 10% sālsskābes šķīdums, Mosa skala.

Metamorfo iežu veidošanās apstākļi.

Metamorfie ieži rodas jau esošu nogulumiežu, magmatisko un metamorfo iežu transformācijas rezultātā, kas notiek zemes garozā. Metamorfisms notiek augstas temperatūras un spiediena, kā arī augstas temperatūras tvaiku, gāzu un ūdens ietekmē. Šīs pārvērtības izpaužas kā iežu minerālā sastāva, struktūras, faktūras izmaiņas.

Metamorfajiem iežiem ir raksturīga pilna kristāliska struktūra. Raksturīgākās faktūras ir: šīfera, lentveida, masīvas.

Metamorfie ieži sastāv no minerāliem, kas ir izturīgi pret augsta temperatūra un spiediens: kvarcs, plagioklāzes, kālija laukšpats, vizlas, rags, augīts un kalcīts.

Tajā pašā laikā metamorfajos iežos ir tikai šim procesam raksturīgi minerāli: hlorīts, granāts, talks.

Ņemot vērā atkarību no pamatieža metamorfisma laikā, rodas iežu virkne dažādas pakāpes metamorfisms.

1. No nogulumiežu māla iežiem uz sākuma stadija metamorfisms, veidojas jumta seguma šķiedrām. Tālāka metamorfisma pastiprināšanās noved pie pilnīgas māla materiāla pārkristalizācijas ar filītu veidošanos. Οʜᴎ sastāv no sericīta (smalkās pārslveida muskovīta), hlorīta un kvarca. Palielinoties temperatūrai un spiedienam, filīti pārvēršas kristāliskās plāksnēs. Ņemot vērā atkarību no sastāva, tās ir vizlas, hlorīta vai hlorīta-vizlas šķiedras. Uz augstākā pakāpe metamorfisms parādās gneises. To minerālu sastāvs ir mikroklīns, plagioklāzs, kvarcs, vizla, dažreiz granāti, ᴛ.ᴇ. gneisi pēc minerālu sastāva ir līdzīgi granītiem, no kuriem tie atšķiras ar savu orientēto gneisa tekstūru.

2. Smilšakmeņu metamorfisma laikā veidojas kvarcīti (minerālsastāvs ir kvarcs). Šīs ir spēcīgas masīvas šķirnes.

3. Metamorfisma laikā kaļķakmeņi pārvēršas bumbiņās, kas sastāv no kalcīta, ir granulēta kristāliska struktūra un masīva tekstūra.

4. Ultrabāzisko iežu (dunītu, peridotītu) metamorfisma laikā veidojas serpentīni (serpentinīti).

5. Smilšainu-argillaceous iežu termiskās metamorfozes laikā veidojas ragi - spēcīgi smalkgraudaini masīvas tekstūras ieži. Šajā gadījumā skarni, kas sastāv no piroksēniem un granātiem, rodas no karbonāta iežiem. Šiem iežiem ir liela praktiska nozīme, jo ar tiem ir ierobežotas derīgo izrakteņu atradnes - dzelzs (Sokolovsko-Sarbaiskoye atradne), varš, molibdēns, volframs.

Metamorfo iežu inženierģeoloģiskās īpašības.

Masīvi metamorfie ieži ir ļoti izturīgi, praktiski necaurlaidīgi un, izņemot karbonātus, nešķīst ūdenī.

Stiprības rādītāju pavājināšanās notiek lūzumu un laikapstākļu dēļ.

Svarīgi atzīmēt, ka slāņa iežiem ir raksturīgas anizotropas īpašības, ᴛ.ᴇ. stiprība ir daudz zemāka gar šķeltni nekā perpendikulāri tai. Šādi metamorfie ieži veido plānslāņainus kustīgus spārnus.

Visizturīgākie un stabilākie ieži ir kvarcīti. Metamorfie ieži tiek plaši izmantoti būvniecībā. Marmors, kvarcīti - ϶ᴛᴏ apdares materiāls.

Jumta šīferis (filīti) kalpo kā materiāls ēku segšanai.

Talka slāneklis ir ugunsizturīgs un skābes izturīgs materiāls.

Kvarcīts tiek izmantots kā izejviela ugunsizturīgo ķieģeļu - dinas ražošanai.

Metamorfo iežu noteikšanas metodika.

Metamorfo iežu definīcija jāsāk ar to minerālu sastāva noteikšanu. Pēc tam tiek noteikta tekstūra, struktūra, krāsa un pamatiežs.

Pētīt mācību kolekcijā esošos metamorfos iežus pēc ārējām pazīmēm. Aprakstiet tos piezīmju grāmatiņā saskaņā ar šādu plānu:

1. Vārds;

3. Struktūra un faktūra;

4. Minerālu sastāvs;

5. Sākotnējā šķirne;

6. Inženierģeoloģiskās īpatnības;

7. Pielietojums būvniecībā.

testa jautājumi

1. Kā veidojas metamorfie ieži?

2. Kādas pārvērtības notiek primārajos iežos metamorfisma laikā?

3. Kādas raksturīgas struktūras un faktūras sastopamas metamorfajos iežos?

4. Kādi minerāli ir raksturīgi metamorfajiem iežiem?

5. Kādi faktori ietekmē metamorfo iežu izturību?

6. Kā būvniecībā izmanto metamorfos iežus?

BIBLIOGRĀFIJA

Pavļinovs V.N. un utt.
Izmitināts vietnē ref.rf
Rokasgrāmata laboratorijas pētījumiem

vispārējā ģeoloģijā. – M.: Nedra, 1988. lpp. 77-85.

LAB Nr.5

ĢEOLOĢISKĀS KARTES UN NODAĻAS

Darba mērķis: apgūt ģeoloģisko karšu un griezumu konstruēšanas principu. Iemācīties lasīt ģeoloģisko karšu simbolus. Apgūt prasmes noteikt iežu rašanās apstākļus ģeoloģiskajās kartēs.

Galvenā informācija

Ģeoloģiskā karte atspoguļo zemes virsmas ģeoloģisko struktūru un tai blakus esošo zemes garozas augšējo daļu. Ģeoloģiskā karte tiek veidota uz topogrāfiska pamata. Uz tā ar konvencionālu zīmju palīdzību parādīts uz zemes virsmas atsegto iežu vecums, sastāvs un rašanās apstākļi.

Tā kā vairāk nekā 90% zemes virsmas ir klāta ar kvartāra laikmeta akmeņiem, ģeoloģiskajās kartēs ir redzami pamatieži bez kvartāra seguma.

Būvniecības vajadzībām tiek izmantotas liela mēroga ģeoloģiskās kartes (1:25000 un lielākas).

Sastādot ģeoloģiskās kartes, ārkārtīgi svarīgi ir zināt pētāmās teritorijas struktūrā iesaistīto iežu vecuma (ģeohronoloģisko) secību.

Mūsdienās ir izveidota vienota ģeohronoloģiskā skala, kas atspoguļo zemes garozas attīstības vēsturi.

Mērogā tiek pieņemti šādi laika un atbilstošie stratigrāfiskie (slāņa slāņa) apakšiedalījumi (6. tabula).

Ģeohronoloģiskais un stratigrāfiskais iedalījums

6. tabula

Ģeoloģiskais mērogs

7. tabula

Ēra (grupa)	Periods (sistēma)	Rādītājs	Ilgums miljons gadu	Laikmets (nodaļa)	Rādītājs	Krāsojiet kartē
Cenozoic KZ 65 Ma	Kvartārs	J	1,7-1,8	Holocēns Pleistocēns	Q 2 Q 1	Bāli pelēks
Neogēns	N		Pliocēns miocēns	N 2 N 1	Dzeltens
Paleogēna	R		Oligocēns Eocēns Paleocēns	R 3 R 2 R 1	oranži dzeltens
Mezozoja MZ 170 miljoni gadu	Krītaina	Uz		Augšējais krīts Apakšējais krīts	K 2 K 1	Zaļš
Juras laikmets	Dž	55-60	Augšējā jura Vidējā jura apakšējā jura	J 3 J 2 J 1	Zils
Triass	T	40-45	Augšējais triass Vidējais triass apakšējais triass	T 3 T 2 T 1	violets
Paleozoja РZ	Permas	R	50-60	Augšējā Perma Apakšējā Perma	R 2 R 1	oranži brūns
Ogles	NO	50-60	Augšējais ogleklis Vidējs karbons Apakšējais ogleklis	S 3 S 2 S 1	Pelēks
devona	NO		Augšdevons Vidusdevons Lejasdevons	D 3 D 2 D 1	Brūns
Silūrietis	S	25-30	Augšsilūrs Apakšsilūrs	S 2 S 1	Pelēki zaļa (gaiša)
Ordoviķis	O	45-50	Augšordovičs Vidusordovičs Lejasordovičs	O 3 O 2 O 1	Olīva
Kembrija	Є	90-100	Augš-Kembirska Vidus-Kembirska Lejas-Kembirska	Є 3 Є 2 Є 1	Zili zaļš (tumšs)
Proterozoja PR						ceriņu roze Derīgo izrakteņu klasifikācija - jēdziens un veidi. Kategorijas "Minerālu klasifikācija" klasifikācija un pazīmes 2017, 2018.

Pašlaik ir zināmi vairāk nekā 3000 minerālu. Pamats mūsdienu klasifikācija minerāliem, ir noteikti principi, kas ņem vērā minerālu sugu nozīmīgākās īpašības - ķīmisko sastāvu un kristālisko struktūru.

Šīs klasifikācijas galvenajai vienībai tiek ņemta minerālu suga, kurai ir noteikta kristāliskā struktūra un noteikts stabils ķīmiskais sastāvs. Minerālu sugām var būt šķirnes. Ar šķirni saprot viena veida minerālus, kas atšķiras viens no otra ar kādu fizikālu pazīmi, piemēram, kvarca minerāla krāsa daudzās šķirnēs (melns - morions, caurspīdīgs - kalnu kalns, violets - ametists).

Attiecīgi klasifikāciju var uzrādīt šādā formā:

1. Dzimtā

2. Sulfīdi

3. Halogenīdi

4. Oksīdi un hidroksīdi

5. Karbonāti

6. Sulfāti

7. Fosfāti

8. Silikāti

1. Vietējie elementi (minerālvielas).

Šajā klasē ietilpst minerāli, kas sastāv no viena ķīmiskais elements un nosaukts šī elementa vārdā. Piemēram: vietējais zelts, sērs utt. Visi no tiem ir sadalīti divās grupās: metāli un nemetāli. Pirmajā grupā ietilpst vietējie Au, Ag, Cu, Pt, Fe un daži citi, otrajā - As, Bi, S un C (dimants un grafīts).

Genesis (izcelsme) - galvenokārt veidojas endogēno procesu laikā intruzīvos iežos un kvarca dzīslās, S (sērs) - vulkānisma laikā. Eksogēno procesu laikā notiek iežu iznīcināšana, vietējo minerālu izdalīšanās (sakarā ar to izturību pret fizikālām un ķīmiskām ietekmēm) un to koncentrācija tam labvēlīgās vietās. Tādējādi var izveidot zelta, platīna un dimanta izvietotājus.

Pieteikums iekšā tautsaimniecība:

1- juvelierizstrādājumu ražošana un ārvalstu valūtas rezerves (Au, Pt, Ag, dimanti);

2- kulta priekšmeti un trauki (Au, Ag),

3- radioelektronika (Au, Ag, Cu), kodolenerģija, ķīmiskā rūpniecība, medicīna, griezējinstrumenti - dimants;

4- lauksaimniecība - sērs.

2. Sulfīdi- sērūdeņražskābes sāļi.

Sadalīts apakšā vienkārši ar vispārīgo formulu A m X p un sulfosāļi– A m B n X p , kur – A ir metāla atoms, B ir metāla un metaloīda atoms, X ir sēra atoms.

Sulfīdi kristalizējas dažādās singonijās – kubiskā, sešstūra, rombveida u.c. Salīdzinot ar vietējiem, tiem ir plašāks elementāro katjonu sastāvs. Līdz ar to lielāka minerālu sugu daudzveidība un plašāks tās pašas īpašības klāsts.

Kopējās sulfīdu īpašības ir metālisks spīdums, zema cietība (līdz 4), pelēkas un tumšas krāsas un vidējs blīvums.

Tajā pašā laikā sulfīdiem ir atšķirības tādās īpašībās kā šķelšanās, cietība un blīvums.

Sulfīdi ir galvenais krāsaino metālu rūdu avots, un reto un cēlmetālu piemaisījumu dēļ to izmantošanas vērtība palielinās.

Genesis – dažādi endogēni un eksogēni procesi.

3. Halogenīdi. Visplašāk izplatītie fluorīdi un hlorīdi ir metālu katjonu savienojumi ar vienvērtīgu fluoru un hloru.

Fluorīdi ir vieglas minerālvielas, vidēja blīvuma un cietības. Pārstāvis ir fluorīts CaF2. Minerāli halīts un selvens (NaCl un KCl) ir hlorīdi.

Halogenīdiem izplatīta ir zema cietība, kristalizācija kubiskajā singonijā, perfekta šķelšanās, plašs krāsu diapazons un caurspīdīgums. Halītam un silvīnam piemīt īpašas īpašības – sāļa un rūgtensāļa garša.

Fluorīdi un hlorīdi atšķiras pēc ģenēzes. Fluorīts ir endogēno procesu (hidrotermiskais) produkts, savukārt halīts un silvīns veidojas eksogēnos apstākļos nokrišņu rezultātā, iztvaikojot ūdenstilpēs.

Tautsaimniecībā fluorītu izmanto optikā, metalurģijā, fluorūdeņražskābes iegūšanai. Halītu un silvīnu izmanto ķīmiskajā un pārtikas rūpniecībā, medicīnā un lauksaimniecībā, kā arī fotogrāfijā.

4. Oksīdi un hidroksīdi- ir viena no visizplatītākajām klasēm ar vairāk nekā 150 minerālu sugām, kurās metālu atomi vai katjoni veido savienojumus ar skābekli vai hidroksilgrupu (OH). To izsaka ar vispārīgo formulu AX vai ABX - kur X ir skābekļa atomi vai hidroksilgrupa. Visplašāk pārstāvētie oksīdi ir Si, Fe, Al, Ti, Sn. Daži no tiem veido arī hidroksīda formu. Lielākajai daļai hidroksīdu iezīme ir īpašību vērtību samazināšanās, salīdzinot ar tā paša metāla atoma oksīda formu. Spilgts piemērs ir Al oksīda un hidroksīda formas.

Oksīdus pēc to ķīmiskā sastāva un spīduma var iedalīt: metāliskajos un nemetāliskajos. Pirmajai grupai raksturīga vidēja cietība, tumšas krāsas (melns, pelēks, brūns), vidējs blīvums. Piemērs ir minerāli hematīts un kasiterīts. Otrajai grupai raksturīgs zems blīvums, augsta cietība 7-9, caurspīdīgums, plašs krāsu diapazons, šķelšanās trūkums. Piemērs p- minerāli kvarcs, korunds.

Tautsaimniecībā Fe, Mn, Al, Sn iegūšanai visplašāk izmanto oksīdus un hidroksīdus. Caurspīdīgas, kristāliskas korunda (safīra un rubīna) un kvarca (ametists, kalnu kristāls utt.) šķirnes tiek izmantotas kā dārgakmeņi un pusdārgakmeņi. dārgakmeņi.

Genesis - endogēnos un eksogēnos procesos.

5. Karbonāti- ogļskābes sāļi, vispārējā formula ir ACO3 - kur A ir Ca, Mg, Fe utt.

Vispārējās īpašības - kristalizējas rombveida un trigonālās sistēmās (labas kristāliskās formas un šķelšanās pa rombu); zema cietība 3-4, pārsvarā gaiša krāsa, reakcija ar skābēm (HCl un HNO3), izdalot oglekļa dioksīdu.

Visizplatītākie ir: kalcīts CaCO3, magnezīts Mg CO3, dolomīts CaMg (CO3) 2, siderīts Fe CO3.

Karbonāti ar hidroksilgrupu (OH): Malahīts Cu2 CO3 (OH) 2 - zaļa krāsa un reakcija ar HCl, Lazurite Cu3 (CO3) 2 (OH) 2 - zilā krāsā, caurspīdīgi kristālos.

Karbonātu ģenēze ir daudzveidīga - sedimentāra (ķīmiska un biogēna), hidrotermiska, metamorfa.

Karbonāti ir viens no galvenajiem nogulumiežu (kaļķakmeņu, dolomītu u.c.) un metamorfo iežu - marmora, skarnu - iežu veidojošajiem minerāliem. Tos izmanto celtniecībā, optikā, metalurģijā, kā mēslojumu. Malahīts tiek izmantots kā dekoratīvs akmens. Lieli magnezīta un siderīta uzkrājumi ir dzelzs un magnija avots.

6. Sulfāti- sērskābes sāļi, t.i. ir SO4 radikālis. Visizplatītākie un zināmākie sulfāti ir Ca, Ba, Sr, Pb. To kopīgās īpašības ir i-kristalizācija monoklīniskās un rombiskās sistēmās, gaiša krāsa, zema cietība, stiklveida spīdums, perfekta šķelšanās.

Minerāli: ģipsis CaSO4 2H2O , anhidrīts CaSO4 , barīts BaSO4 (augsta blīvuma), celestīts SrSO4 .

Veidojas eksogēnos apstākļos, bieži vien kopā ar halogenīdiem. Dažiem sulfātiem (barīts, celestīts) ir hidrotermiska izcelsme.

Pielietojums - būvniecība, lauksaimniecība, medicīna, ķīmiskā rūpniecība.

7. Fosfāti- fosforskābes sāļi, t.i. satur PO4.

Minerālu sugu skaits ir neliels, ņemsim vērā minerālu apatītu Ca(PO4)3(F,Cl,OH). Tas veido kristāliskus un granulētus agregātus, cietība 5, sešstūra singonija, nepilnīga šķelšanās, zaļi zila krāsa. Satur stroncija, itrija, retzemju elementu piemaisījumus.

Izcelsme ir magmatiska un nogulsnēta, kur maisījumā ar māla daļiņām veido fosforītu.

Pielietojums - lauksaimniecības izejvielās, ķīmiskajā ražošanā un keramikas izstrādājumos.

8. Silikāti- visizplatītākā un daudzveidīgākā minerālu klase (līdz 800 sugām). Silikātu taksonomijas pamatā ir silīcija-skābekļa tetraedrs -4. Atkarībā no struktūras, ko tie veido, apvienojot viens ar otru, visus silikātus iedala: salā, slānī, lentē, ķēdē un rāmī.

Salu silikāti - tajos savienojums starp izolētajiem tetraedriem tiek veikts caur katjoniem. Šajā grupā ietilpst minerāli: olivīns, topāzs, granāti, berils, turmalīns.

Slāņaini silikāti - attēlo nepārtrauktus slāņus, kur tetraedrus savieno skābekļa joni, un starp slāņiem savienojums tiek veikts caur katjoniem. Tāpēc tiem ir kopīgs radikāls formulā 4-. Šajā grupā ir apvienoti vizlas minerāli: biotīts, talks, muskovīts, serpentīns.

Ķēde un lente - tetraedri veido vienas vai dubultas ķēdes (lentes). Ķēde - ir kopīgs radikāls 4- un ietver piroksēnu grupu.

Lentes silikāti ar 6-radikāļiem apvieno amfibolu grupas minerālus.

Karkasa silikāti - tajos tetraedrus savā starpā savieno visi skābekļa atomi, veidojot karkasu ar radikāli. Šajā grupā ietilpst laukšpats un plagioklasas. Laukšpats apvieno minerālus ar Na un K katjoniem. Šie minerāli ir mikroklīns un ortoklāze. Plagioklāzēs Ca un Na ir katjoni, savukārt attiecība starp šiem elementiem nav nemainīga. Tāpēc plagioklāzes ir izomorfa minerālu sērija: albīts - oligoklāze - andezīns - labradorīts - bytaunīts - anortīts. No albīta līdz anortītam Ca saturs palielinās.

Silikātu katjonu sastāvs visbiežāk satur: Mg, Fe, Mn, Al, Ti, Ca, K, Na, Be, retāk Zr, Cr, B, Zn retos un radioaktīvos elementus. Jāņem vērā, ka daļu silīcija tetraedrā var aizstāt ar Al, un tad minerālvielas klasificējam kā aluminosilikātus.

Sarežģītais ķīmiskais sastāvs un kristāla struktūras daudzveidība kopā nodrošina plašu fizikālo īpašību klāstu. Pat izmantojot Mosa skalas piemēru, var redzēt, ka silikātu cietība ir no 1 līdz 9.

Šķelšanās no ļoti perfektas līdz nepilnīgai.

Bieži vien silikātus grupē pēc krāsas – tumšas krāsas, gaišas krāsas. Īpaši plaši tas attiecas uz silikātiem – iežu veidojošajiem minerāliem.

Silikāti veidojas galvenokārt magmatisko un metamorfo iežu veidošanās laikā endogēnos procesos. Silikātu iežu dēdēšanas laikā eksogēnos apstākļos veidojas liela mālu minerālu grupa (kaolīns u.c.).

Daudzi silikāti ir minerāli un tiek izmantoti tautsaimniecībā. to Būvmateriāli, apdares, dekoratīvie un dārgakmeņi (topāzs, granāti, smaragds, turmalīns uc), metālu (Be, Zr, Al) un nemetālu (B) rūdas, reti elementi. Tie atrod pielietojumu gumijas, papīra rūpniecībā, kā ugunsizturīgi un keramikas izejmateriāli.

Līdzās kristāla ķīmiskajai klasifikācijai ir arī citas minerālu klasifikācijas, kuru pamatā ir citi principi. Piemēram, ģenētiskā klasifikācija ir balstīta uz minerālu ģenēzes veidu, rūdu pārstrādes tehnoloģijā klasifikācijas tiek izmantotas, pamatojoties uz to fizikālajām (atdalošajām) īpašībām, piemēram, pēc magnētisma, blīvuma, šķīdības, kausējamības un citām pazīmēm. .

Kvarcs - SiO 2. Modifikāciju, kas ir stabila zemā temperatūrā, parasti sauc par vienkāršu kvarcu. Diagnostikas funkcijas. Kvarca kristāli tiek diagnosticēti pēc formas, cietības, konhoīdu lūzuma un šķelšanās trūkuma. Kvarcu var sajaukt ar halcedonu, laukšpatu, nefelīnu un topāzu. Izcelsme. Apmēram 65% no zemes garozas sastāv no kvarca, to sauc par visuresošu, iežu veidojošo. Daudzos uzbāzīgos un izplūdušos magmatiskajos iežos tas ir gandrīz galvenais minerāls. Iekļauts pegmatītos, sastopams daudzos metamorfajos iežos. Ievērojamās masās kā vēnu minerāls ir izplatīts hidrotermālās atradnēs. Tas atrodas arī nogulumiežu iežos (kvarca smiltīs, kvarca smilšakmeņos, kvarca konglomerātos). Ķīmiskais sastāvs. Citās krāsās krāsotajām šķirnēm ir dažādi piemaisījumi vai citu minerālu ieslēgumi. Singonija kvarcs ir trigonāls, un augstas temperatūras modifikācija a - kvarcs ir sešstūra forma. izskats kristāli biežāk ir sešstūraini dipiramidāli. Prizmas malas bieži ir saīsinātas vai tās nav. Ir zināmi ļoti lieli kristāli. Kazahstānā atrasts 70 tonnas smags kristāls, kura virspusi klāj šķērseniskais ēnojums. dabā, drūzes, otas, granulu masas. Kvarcu raksturo sadraudzība, un kristāli aug kopā pēc dažādiem likumiem, dvīņi ir Dauphine, Brazīlijas, Japānas. Krāsa var būt ļoti dažādi. Caurspīdīgām un caurspīdīgām šķirnēm ir dažādi nosaukumi: 1) kalns kristāls- bezkrāsaini ūdens caurspīdīgi kristāli; 2) ametists- violeta, ceriņi, ceriņi, aveņu, caurspīdīgi; 3) rauchtopaz- dūmakains, krāsots pelēcīgos vai brūnganos toņos; četri) morion— krāsots melnā krāsā; 5) citrīns- zeltaini dzeltens vai citrondzeltens; 6) prase- zaļgans kvarcs; 7) rozā kvarca; 8) pienains- baltais kvarcs; 9) aventurīns(dzirkstele). Bl e sk stikls. Cietība 7. Šķelšanās trūkst. Blīvums 2,5 - 2,8. Citas īpašības. Spēj pārraidīt ultravioletos starus, ir pjezoelektrisks. Izkausēts kvarcs viegli sacietē un veido kvarca stiklu (amorfo kvarcu). Praktiska lietošana. Tās pielietojums ir daudzveidīgs. Rotaslietās tiek izmantotas skaistas šķirnes. Tīri kristāli ar unikālām īpašībām tiek izmantoti elektronikā, ultraskaņas tehnoloģijā un optiskajos instrumentos. Rauchtopaz, kalnu kristāls, morions tiek izmantots kā radioviļņu stabilizators. Kalnu kristāls tiek izmantots telemehānikā, automatikā, augstas kvalitātes ģeneratoros. Tīras kvarca smiltis ar zemu dzelzs saturu kalpo kā lieliska izejviela stikla keramikas rūpniecībā karborunda (SiC) ražošanai. Karborunds jeb silīcija karbīds ir pirmās klases abrazīvs materiāls. Smalko frakciju kvarca smiltis izmanto smilšu strūklas iekārtās akmens un metāla izstrādājumu pulēšanai, kā arī iežu zāģēšanai. Dzimšanas vieta. Urālos ir kvarca atradnes, tā sauktie "kristālu pagrabi", kuros atrodas kalnu kristāls, morions , Jakutijas štatā Primorē ir sastopams ametists, topāzs u.c. Baltās jūras ametists no Cape Ship ir pazīstams Kolas pussalā. Pegmatīta dzīslas ar kvarca kristāliem ir izplatītas Aldānā, Pamirā, Volīnijā. Kalnu kristāls tiek iegūts Jakutijā (Bolshaya Khatyma). Brazīlija rūpniecībai piegādā dabiskos kvarca kristālus. Kvarcs ir Šrilankā, Indijā, Birmā, Urugvajā, Šveicē, Madagaskarā un citos reģionos. Muzejā ir vairāk nekā 700 kvarca un tā šķirņu paraugu. Plaši pārstāvēti visdažādākie kristāli ar svaru no 440 kg līdz 1g (scepterveida, ar augšanas figūrām u.c.), ir drūzes, otas, dzīslu kvarcs, kvarcs ar citiem minerāliem. Bagātākā Urālu kvarca kolekcija: kalni. kristāls no Gumbeiki, Berezovskoje, Astafjevo atradnēm; morions no Murzinkas; kvarcs-prazems, kvarcs ar hlorītu un adulāriju un “matainais” kvarcs no subpolārajiem Urāliem; rozā kvarcs (Gumbeika); Mias, Pyshma, Nagla kristālu savstarpēju izaugumi. Skaistas drūzes no Kamčatkas un Čukotkas pussalas (Iultinskoe); kvarcs ar cinka maisījumu (Anglija); kvarcs ar rubelītu no Čitas reģiona (Borshchevochny grēda). Ir kvarcs no Transbaikalia (Adun-Cholong), no Mangystau; saķepinātais kvarcs no Kirgizijas, rozā kvarcs no Altaja (Tigeretskiye vāveres, Kolyvan), Urāliem (Gumbeika) un Dienvidāfrikas.